Moderne Moderne MRMR--VerfahrenVerfahren––
Verbesserung von Hirndiagnostik Verbesserung von Hirndiagnostik und und TherapiemonitoringTherapiemonitoring
H. LanfermannH. Lanfermann
Institut fInstitut füür Diagnostische und r Diagnostische und Interventionelle NeuroradiologieInterventionelle Neuroradiologie
MI
Cho
Moderne MR-Verfahren
T2-Mapping Standardisierte Verlaufsbeurteilung,
Quantifizierung
FA*, Kurtosis Diffusionstechniken, Mikrostruktur
Spektroskopie Differenzialdiagnose, Graduierung,
Prognose
Institut für Diagnostische und Interventionelle Neuroradiologie
* FA = Fraktionale Anisotropie
Moderne MR-Verfahren
T2-Mapping Standardisierte Verlaufsbeurteilung,
Quantifizierung
FA, Kurtosis Diffusionstechniken, Mikrostruktur
Spektroskopie Differenzialdiagnose, Graduierung,
Prognose
Institut für Diagnostische und Interventionelle Neuroradiologie
a-c : PD-T2w Image eines gesunden Kindes, 3,5 Monate alt. TR / TE1,2,3 = 3000/15/75/135 ms).
d : Quantitative T2-Map.
T2-Mapping
a
c d
b
In T2-Map:
SI =T2 in ms
ROI – Region of interest
T2-Werte eines Normkollektivs (3. W – 39. LJ)
Ding XQ et al., Investigative Radiology, 2004
1 10 100
200
400
600
200
400
600
200
400
600
Age (months)
c. whitematter of the central region
T2
(m
s)
b. white matter of the occipital lobes
a. white matter of the frontal lobes
1 10 100
100
150
200
250
100
150
200
250
100
150
200
250
Age (months)
f. thalamus
T2
(m
s)
e. caudate nucleus
d. lentiform nuclei
Myelinisierungsstörung?
Patient A2,2 M
Patient B21,5 M
Patient C34,5 M
MR Morphologie ⇒ nicht eindeutig
2M. n. KMT 16M. n. KMT 2J. n. KMT 3J. n. KMT
MR Morphologie ⇒ im Verlauf konstant
1´ 2´ 3´ 4´
Metachromatische Leukodystrophie, 3. LJ
Verlaufskontrolle nach Knochenmark-transplantation (KMT)
Empfehlung von KMT-Kandidaten
ALD-Gen-Defekt, 12,5J KMT?
T2-Messung + MR Spektro⇒ Kein Hinweis auf
Demyelinisierung !
Empfehlung ⇒ keine KMT! Verlaufskontrolle!
Moderne MR-Verfahren
T2-Mapping Standardisierte Verlaufsbeurteilung,
Quantifizierung
FA, Kurtosis Diffusionstechniken, Mikrostruktur
Spektroskopie Differenzialdiagnose, Graduierung,
Prognose
Institut für Diagnostische und Interventionelle Neuroradiologie
Mittels 1H-MRS detektierbare Metabolite
Myo-Inositol Marker für Gliose
Cholin Marker für Membranumsatz
Creatin Marker für Energiemetabolismus
NAA Marker für intakte Neurone
Lipide Nekrosebildung
Laktat Anaerobe Glykolyse
Aminosäuren Alanin, Glutamat, Glutamin, u. a.
• Tumordiagnostik
• Neurodegenerationen
• Multiple Sklerose
• Pharma-Monitoring
Warum MR-Spektroskopie?
• Tumordiagnostik
• Neurodegenerationen
• Multiple Sklerose
• Pharma-Monitoring
Warum MR-Spektroskopie?
• Nachweis eines Tumors
• Graduierung
• Differenzialdiagnose
• Therapiemonitoring
• Prognose
Diagnostik intrazerebraler Tumoren
• Nachweis eines Tumors
• Graduierung
• Differenzialdiagnose
• Therapiemonitoring
• Prognose
Diagnostik intrazerebraler Tumoren
Cho % vs. Ki-67 % (n = 101)
Proliferation (%, bestimmt mit Ki-67)
r = + 0,81 p < 0,0001
0 20 40 60 80 1000
100
200
300
400
500
600
700C
holin
(% v
om tC
r)
Herminghaus et al NMR Biomed 2002;15:385-92
Cholinkonzentration von Gliomen
Cho-Konzentrationen in AU/cm3 (Cho-SI korrigiert für Spulenladung, Zahl der Akquisitionen und Messvolumen).
Cho + 60%:Grad II ⇒ Grad III
MW+Std-Abw.MW+Std-FehlerMittelwert (MW)
Verbesserung der MR-Diagnostik durch zusätzlichen Einsatz der 1H-MR-Spektroskopie
n = 176 konsekutive Patienten mit intrakraniellen Prozessen/ Raumforderungen (histologisch gesichert, Verlauf)
Angaben in %Diagnose Diagnose Diagnose nicht
richtig falsch unklar verwertbar
MRT 55,1 15,3 29,6 0
MRT+1H-MRS 70,5 9,1 13,6 6,8
Möller-Hartmann et al. Neuroradiology 2002;44:371-81
• Nachweis eines Tumors
• Graduierung
• Differenzialdiagnose
• Therapiemonitoring
• Prognose
Diagnostik intrazerebraler Tumoren
LIPIDE → Malignität ???Der Lipidpeak bei 1,3 ppm korreliert signifikant mit dem Tumorgrad:
- L1/L2 Ratio Metastase > Glioblastom > Astrozytom III- bei langem Echo höchste Lipidpeaks bei Metastasen > Glioblastom
Howe FA et al. MRM 2003;49: 223
Majos C. et al. AJNR 2004;25:1696
TE 30 ms TE 136 ms
Panigraphy A et al. AJNR 2006;27:560-72
Taurin-Peak bei Medulloblastomen im Vergleich zu pilozytischen Astrozytomen signifikant erhöht!
*
*
• Nachweis eines Tumors
• Graduierung
• Differenzialdiagnose
• Therapiemonitoring
• Prognose
Diagnostik intrazerebraler Tumoren
Prospektive Studie bei Patienten mit Astrozytomen WHO Grad II:
16 Patienten mit erhöhtem Creatin (≥ 120% im Vergleich zum gesunden kontralateralen Marklager)
10 Patienten mir reduziertem Creatin (≤ 80% im Vergleich zum gesunden kontralateralen Marklager)
9/16 Patienten mit erhöhtem Creatin entwickelten innerhalb 4,5 Mon. (3-9 Mon.) eine Entdifferenzierung
10/10 Patienten mit reduziertem Creatin zeigten ein progressionsfreies Überleben von 38 Monaten.
Creatin – Ein prognostischer Marker für niedriggradigeAstrozytome?
• Tumordiagnostik
• Neurodegenerationen
• Multiple Sklerose
• Pharma-Monitoring
Warum MR-Spektroskopie?
PET/SPECTPET/SPECTPET/SPECT
MolekulareBildgebungMolekulareMolekulareBildgebungBildgebung
BiochemieBiochemie PharmakologiePharmakologiePharmakologie
in vivo11HH--//3131PP--//1313CC--
MRSMRS
Vorteile moderner MR-Verfahren
Quantitative und vom Hersteller unabhängige Messungen
Präzisere Beurteilung der Hirnentwicklung
Verbesserte Differenzialdiagnose, Graduierung und Prognose von Hirnerkrankungen
Zuverlässigere Indikationsstellung für risikoreiche und sehr kostenintensive Therapien
Vermeidung oder Reduktion von Behinderungen durch frühere Diagnose
Institut für Diagnostische und Interventionelle Neuroradiologie
Schnellere, präzisere Diagnostik für eine individuell optimierte und kostengünstige Therapie!
Institut fInstitut füür Neuroradiologie der MHHr Neuroradiologie der MHHT2T2-- und Spektroskopieund Spektroskopie--GruppeGruppeDr. Dr. X.Q. DingDr. Dr. X.Q. DingDr. E. BDr. E. BüültmannltmannDr. P. RaabDr. P. RaabDr. F. DonnerstagDr. F. DonnerstagDr. M. Dr. M. BokemeyerBokemeyerDr. A. GiesemannDr. A. Giesemann
Ray Ray MasseyMassey
Moderne Moderne MRMR--VerfahrenVerfahren––
Verbesserung von Hirndiagnostik Verbesserung von Hirndiagnostik und und TherapiemonitoringTherapiemonitoring
H. LanfermannH. Lanfermann
Institut fInstitut füür Diagnostische und r Diagnostische und Interventionelle NeuroradiologieInterventionelle Neuroradiologie
MI
Cho
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